一種鋁合金擠壓鑄造用涂料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋁合金擠壓鑄造用涂料的制備方法，屬有色金屬鑄造輔助材料的制備及應(yīng)用的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]擠壓鑄造是一種先進(jìn)的鑄造工藝，尤其是有色金屬鋁合金的擠壓鑄造應(yīng)用最廣，在機(jī)械制造、汽車工業(yè)、航空航天工業(yè)中異形零件的成型大都使用擠壓鑄造。
[0003]在有色金屬鋁合金的擠壓鑄造中的金屬型必須使用涂料，以保證在擠壓過程中壓鑄成型后順暢脫模，以更好的保障鑄件的形狀、金屬均勻性和產(chǎn)品質(zhì)量。
[0004]目前，在有色金屬鋁合金擠壓鑄造中使用的涂料是水基膠狀石墨涂料和油基膠狀石墨涂料，這些涂料具有一定的潤滑性，能滿足鑄造中對(duì)脫模性能的要求，但在材料的保溫性、發(fā)氣性、觸變性能上存在缺陷；在擠壓過程中鑄型溫度的高低，將直接影響鑄件的性能和鑄型的使用壽命，這就要求涂料在合適的溫度下具有較好的強(qiáng)度和粘結(jié)性能，同時(shí)還要求涂料的保溫性能能控制金屬液的冷卻速度；目前使用的涂料很難滿足這些技術(shù)上的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的
[0006]本發(fā)明的目的是針對(duì)【背景技術(shù)】的不足狀況，以滑石粉、硅藻土為耐火骨料，磷酸鋁為粘結(jié)劑、黃原膠和膨潤土為懸浮劑、去離子水為載液溶劑，經(jīng)配置混漿、攪拌、碾壓、陳化，制成粘桐狀涂料，以大幅度提尚有色金屬銷合金擠壓鑄造用涂料的性能。
[0007]技術(shù)方案
[0008]本發(fā)明使用的化學(xué)物質(zhì)材料為:滑石粉、硅藻土、磷酸鋁、黃原膠、膨潤土、去離子水，其組合準(zhǔn)備用量如下:以克、毫升為計(jì)量單位
[0009]滑石粉:Mg3[Si4O1J(OH)2 200g±lg
[0010]硅藻土:Si02 800g±lg
[0011]磷酸鋁！AlPO450g±lg
[0012]黃原膠:C35H49O293g±0.1g
[0013]膨潤土:Na0.33(Al，Mg，F(xiàn)e)2[ (Si，AD4O1J (OH)2.4H20 10g±0.1g
[0014]去離子水:H203000mL±50mL
[0015]制備方法如下
[0016](I)精選化學(xué)物質(zhì)材料
[0017]對(duì)制備使用的化學(xué)物質(zhì)材料要進(jìn)行精選，并進(jìn)行質(zhì)量純度控制:
[0018]滑石粉:固態(tài)粉體95%
[0019]硅藻土:固態(tài)粉體92.3%
[0020]磷酸鋁:固態(tài)粉體97 %
[0021]黃原膠:固態(tài)粉體98%
[0022]膨潤土:固態(tài)粉體90 %
[0023]去離子水:液態(tài)液體，99.9%
[0024](2)配置黃原膠水溶液
[0025]稱取黃原膠3g±0.lg，量取去離子水300mL±10mL，加入燒杯中，混合攪拌30min，成0.0107mol/L的黃原膠水溶液；
[0026](3)配置膨潤土水溶液
[0027]稱取膨潤土 1g± 0.lg，量取去離子水300mL± 10mL，加入燒杯中，混合攪拌30min，成0.0471mol/L的膨潤土水溶液；
[0028]⑷混漿
[0029]稱取滑石粉200g± Ig、硅藻土 800g± Ig、磷酸鋁50g± Ig ;量取黃原膠水溶液300mL、膨潤土水溶液300mL ;量取去離子水400mL ;加入到混漿機(jī)中；開啟混漿機(jī)，混漿機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)為60r/min，使混楽機(jī)內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)混合均勾，成混楽液；
[0030](5)碾壓混漿液
[0031]碾壓混漿液是在碾壓機(jī)上進(jìn)行的，是在碾壓、加水過程中完成的；
[0032]①將混漿液置于碾壓機(jī)的漿液箱內(nèi)；
[0033]②開啟漿液箱的進(jìn)液口，向碾壓機(jī)內(nèi)輸入混漿液；混漿液輸入速度4mL/min ;
[0034]③開啟碾壓機(jī)，進(jìn)行碾壓，碾壓轉(zhuǎn)數(shù)36r/min，碾壓壓強(qiáng)1.6Mpa ；
[0035]④在碾壓過程中進(jìn)行碾壓循環(huán)，碾壓循環(huán)次數(shù)為8次，碾壓后成粘稠狀漿液；
[0036](6)靜置陳化
[0037]將碾壓后的粘稠狀漿液收集于不銹鋼容器內(nèi)，在25°C下靜置陳化24h，陳化后即為鋁合金擠壓鑄造用涂料；
[0038](7)檢測(cè)、分析、表征
[0039]對(duì)制備的鋁合金擠壓鑄造用涂料的形貌、色澤、成分、化學(xué)物理性能進(jìn)行檢測(cè)、分析、表征；
[0040]用GET-3智能發(fā)氣性測(cè)定儀進(jìn)行涂料的發(fā)氣性分析；
[0041]用保溫性能測(cè)定儀進(jìn)行涂料的保溫性能分析；
[0042]用Φ 25mmX 10mL的具塞量筒進(jìn)行懸浮率分析；
[0043]結(jié)論:鋁合金擠壓鑄造用涂料為白色粘稠狀漿液，發(fā)氣性為6.12mL/g，導(dǎo)熱系數(shù)為 0.4096W.πΓ1.IT1，懸浮率為 99% ；
[0044](8)漿液儲(chǔ)存
[0045]制備的粘稠狀漿液儲(chǔ)存于金屬筒形容器中，密閉儲(chǔ)存，要防火、防曬、防潮、防酸堿鹽侵蝕，儲(chǔ)存于陰涼潔凈環(huán)境，儲(chǔ)存溫度25°C，相對(duì)濕度< 20%。
[0046]有益效果
[0047]本發(fā)明與【背景技術(shù)】相比具有明顯的先進(jìn)性，是以滑石粉、硅藻土為耐火骨料，磷酸鋁為粘結(jié)劑，黃原膠、膨潤土為懸浮劑，去離子水為載液溶劑，經(jīng)配置溶液、混漿、攪拌、碾壓、陳化，制成鋁合金擠壓鑄造用涂料，涂料為粘稠狀液體，粘結(jié)力強(qiáng)、均勻度好、固著度好，發(fā)氣性為6.12mL/g，導(dǎo)熱系數(shù)為0.4096W.πΓ1.K—1，懸浮率為99 %，此制備方法工藝先進(jìn)，工藝流程短，速度快，數(shù)據(jù)精確翔實(shí)，材料配比合理，是十分理想的鋁合金擠壓鑄造用涂料的制備方法。
【附圖說明】
[0048]圖1鋁合金擠壓鑄造用涂料的碾壓狀態(tài)圖
[0049]圖2鋁合金擠壓鑄造用涂料微觀形貌圖
[0050]圖中所示，附圖標(biāo)記清單如下:
[0051]1、控制臺(tái)，2、顯示屏，3、指示燈，4、電源開關(guān)，5、碾壓電機(jī)調(diào)控器，6、下碾盤，7、上碾盤，8、碾壓電機(jī)，9、混漿槽，10、混漿槽蓋，11、水槽，12、水槽蓋，13、進(jìn)料筒，14、控漿閥，15、控水閥，16、出液管，17、產(chǎn)物箱，18、混漿液，19、去離子水。
【具體實(shí)施方式】
[0052]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
[0053]圖1所示，為鋁合金擠壓鑄造用涂料的碾壓狀態(tài)圖，各部位置要正確，按量配比，按序操作。
[0054]制備使用的化學(xué)物質(zhì)的量值是按預(yù)先設(shè)置的范圍確定的，以克、毫升為計(jì)量單位。
[0055]鋁合金擠壓鑄造用涂料混漿液的碾壓是在碾壓機(jī)上進(jìn)行的，是在碾壓、加水過程中完成的；
[0056]碾壓機(jī)為立式，碾壓機(jī)的下部為控制臺(tái)1，在控制臺(tái)I的上部為下碾盤6，在下碾盤6的上部是上碾盤7，上碾盤7的上部連接碾壓電機(jī)8，在碾壓電機(jī)8的上部設(shè)有混漿槽9，混楽槽9上部為混楽槽蓋10，混楽槽蓋10的上部為水槽11，水槽11上部為水槽蓋12，混楽槽9內(nèi)為混漿液18，水槽11內(nèi)為去離子水19 ;在上碾盤7、混漿槽9、水槽11內(nèi)的中間位置設(shè)有進(jìn)料筒13，進(jìn)料筒13穿過碾壓電機(jī)8的中間位置；進(jìn)料筒13上設(shè)有控水閥15、控漿閥14，控水閥15調(diào)控去離子水19的流量，控漿閥14調(diào)控混漿液18的流量；在下碾盤6的右下部設(shè)有出液管16，出液管16連接產(chǎn)物箱17 ;在控制臺(tái)I上設(shè)有顯示屏2、指示燈3、電源開關(guān)4、碾壓電機(jī)調(diào)控器5。
[0057]圖2所示，為鋁合金擠壓鑄造用涂料微觀形貌圖，圖中所示，膨潤土、磷酸鋁均勻分布在硅藻土與滑石粉表面，涂料各部分的組成均勻穩(wěn)定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鋁合金擠壓鑄造用涂料的制備方法，其特征在于:使用的化學(xué)物質(zhì)材料為:滑石粉、硅藻土、磷酸鋁、黃原膠、膨潤土、去離子水，其組合準(zhǔn)備用量如下:以克、毫升為計(jì)量單位 滑石粉:Mg3[Si4O1J (OH)2 200g±lg 娃藻土:Si02 800g±lg 磷酸鋁:A1P04 50g±lg 黃原膠 -C35H49O29 3g±0.1g膨潤土:Na0.33 (Al, Mg, Fe)2[ (Si, AD4O10] (OH)2.4H20 10g±0.1g去離子水:H20 3000mL±50mL制備方法如下 (1)精選化學(xué)物質(zhì)材料 對(duì)制備使用的化學(xué)物質(zhì)材料要進(jìn)行精選，并進(jìn)行質(zhì)量純度控制: 滑石粉:固態(tài)粉體95% 硅藻土:固態(tài)粉體92.3% 磷酸鋁:固態(tài)粉體 97% 黃原膠:固態(tài)粉體98% 膨潤土:固態(tài)粉體90% 去離子水:液態(tài)液體，99.9% (2)配置黃原膠水溶液 稱取黃原膠3g±0.1g,量取去離子水300mL±10mL，加入燒杯中，混合攪拌30min，成0.0107mol/L的黃原膠水溶液； (3)配置膨潤土水溶液 稱取膨潤土 10g±0.lg，量取去離子水300mL±10mL，加入燒杯中，混合攪拌30min，成0.0471mol/L的膨潤土水溶液； (4)混漿 稱取滑石粉200g±lg、硅藻土 800g±lg、磷酸鋁50g±lg ;量取黃原膠水溶液300mL、膨潤土水溶液300mL ;量取去離子水400mL ;加入到混漿機(jī)中；開啟混漿機(jī)，混漿機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)為60r/min，使混楽機(jī)內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)混合均勾，成混楽液； (5)碾壓混漿液 碾壓混漿液是在碾壓機(jī)上進(jìn)行的，是在碾壓、加水過程中完成的； ①將混漿液置于碾壓機(jī)的漿液箱內(nèi)； ②開啟漿液箱的進(jìn)液口，向碾壓機(jī)內(nèi)輸入混漿液；混漿液輸入速度4mL/min; ③開啟碾壓機(jī)，進(jìn)行碾壓，碾壓轉(zhuǎn)數(shù)36r/min，碾壓壓強(qiáng)1.6Mpa ； ④在碾壓過程中進(jìn)行碾壓循環(huán)，碾壓循環(huán)次數(shù)為8次，碾壓后成粘稠狀漿液； (6)靜置陳化 將碾壓后的粘稠狀漿液收集于不銹鋼容器內(nèi)，在25°C下靜置陳化24h，陳化后即為鋁合金擠壓鑄造用涂料； (7)檢測(cè)、分析、表征 對(duì)制備的鋁合金擠壓鑄造用涂料的形貌、色澤、成分、化學(xué)物理性能進(jìn)行檢測(cè)、分析、表征； 用GET-3智能發(fā)氣性測(cè)定儀進(jìn)行涂料的發(fā)氣性分析； 用保溫性能測(cè)定儀進(jìn)行涂料的保溫性能分析； 用Φ 25mmX 10mL的具塞量筒進(jìn)行懸浮率分析； 結(jié)論:鋁合金擠壓鑄造用涂料為白色粘稠狀漿液，發(fā)氣性為6.12mL/g，導(dǎo)熱系數(shù)為0.4096W.πΓ1.IT1，懸浮率為 99% ； (8)漿液儲(chǔ)存 制備的粘稠狀漿液儲(chǔ)存于金屬筒形容器中，密閉儲(chǔ)存，要防火、防曬、防潮、防酸鹽等侵蝕，儲(chǔ)存于陰涼潔凈環(huán)境，儲(chǔ)存溫度25°C，相對(duì)濕度< 20%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金擠壓鑄造用涂料的制備方法，其特征在于:鋁合金擠壓鑄造用涂料混漿液的碾壓是在碾壓機(jī)上進(jìn)行的，是在碾壓、加水過程中完成的；碾壓機(jī)為立式，碾壓機(jī)的下部為控制臺(tái)(I)，在控制臺(tái)(I)的上部為下碾盤￠)，在下碾盤(6)的上部是上碾盤(7)，上碾盤(7)的上部連接碾壓電機(jī)(8)，在碾壓電機(jī)(8)的上部設(shè)有混漿槽(9)，混漿槽(9)上部為混漿槽蓋(10)，混漿槽蓋(10)的上部為水槽(11)，水槽(11)上部為水槽蓋(12)，混漿槽(9)內(nèi)為混漿液(18)，水槽(11)內(nèi)為去離子水(19);在上碾盤(7)、混漿槽(9)、水槽(11)內(nèi)的中間位置設(shè)有進(jìn)料筒(13)，進(jìn)料筒(13)穿過碾壓電機(jī)⑶的中間位置；進(jìn)料筒(13)上設(shè)有控水閥(15)、控漿閥(14)，控水閥(15)調(diào)控去離子水(19)的流量，控漿閥(14)調(diào)控混漿液(18)的流量；在下碾盤(6)的右下部設(shè)有出液管(16)，出液管(16)連接產(chǎn)物箱(17);在控制臺(tái)⑴上設(shè)有顯示屏(2)、指示燈(3)、電源開關(guān)(4)、碾壓電機(jī)調(diào)控器(5)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鋁合金擠壓鑄造用涂料的制備方法，是以滑石粉、硅藻土為耐火骨料，磷酸鋁為粘結(jié)劑，黃原膠、膨潤土為懸浮劑，去離子水為載液溶劑，經(jīng)配置溶液、混漿、攪拌、碾壓、陳化，制成鋁合金擠壓鑄造用涂料，涂料為粘稠狀液體，粘結(jié)力強(qiáng)，均勻度好，固著度好，發(fā)氣性為6.12mL/g，導(dǎo)熱系數(shù)為0.4096W·m-1·K-1，懸浮率為99％，此制備方法工藝先進(jìn)，工藝流程短、速度快、數(shù)據(jù)精確翔實(shí)，材料配比合理，是十分理想的鋁合金擠壓鑄造用涂料的制備方法。
【IPC分類】B22C3/00, B22D18/02
【公開號(hào)】CN104985110
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510433584
【發(fā)明人】趙宇宏, 靳玉春, 侯華, 劉占凱, 王萍萍
【申請(qǐng)人】中北大學(xué)
【公開日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年7月22日